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矮塔斜拉橋施工關鍵技術研究

時間:2024-11-02 05:28:10

【摘要】矮塔斜拉橋是橋梁結構體系中的重要組成部分,在實踐操作中對工藝操作與組織管理存在較高的要求。因此,掌握矮塔斜拉橋施工關鍵技術對保證施工質量具有重要現實意義。基于此,以靈江大橋為例,結合矮塔斜拉橋結構特點與現場施工條件,就分絲管安裝技術、索塔澆築技術、主梁混凝土澆築技術、索張拉控制技術等矮塔斜拉橋施工關鍵技術進行了分析,以供參考。

【關鍵詞】矮塔斜拉橋;關鍵技術

引言:随着近年來我國橋梁工程建築項目的不斷增多,橋梁施工技術得到創新發展,施工水平得到大幅度提升。在此背景下,矮塔斜拉橋以其功能齊全性、與環境和諧性等優勢得到迅速發展,在橋梁建設領域占據重要地位。但是由于矮塔斜拉橋跨度大、結構複雜、施工難度系數高,因此全面掌握矮塔斜拉橋施工技術,保證施工質量的同時,提升施工安全性勢在必行。關于矮塔斜拉橋施工關鍵技術的研究成為理論界與實務界關注的重點,具有重要研究價值與現實意義。

1.工程概述

靈江大橋是台缙高速公路東延段控制性工程,位于靈江流域,大橋橋位位于靈江感潮河段,通常情況下漲潮流速1.3~2.0m/s,落潮流速1.2~1.5m/s;平均高潮位為2.57m,平均低潮位-0.34m。由于工程路線位于東南沿海地區,易受亞熱帶季風影響。靈江大橋主橋設計為92+3×152+92m的預應力混凝土箱梁單索面矮塔斜拉橋,主塔高23.88m,行車道寬度為2×2×3.75m,設計主橋最高通航水位為5.75m。靈江大橋主梁采用單箱三室大懸臂變高度箱形截面,支點出的梁高為5.5m,跨中等高直線段處的梁高為3.0m,兩者之間形成的殼體曲線按照1.6次抛物線變化。箱梁頂寬為27.0m,單側懸臂長為5.0m,跨中等高直線段的箱梁底寬為15.8m~14.27m,箱梁内側設置直腹闆,直腹闆厚度為45cm,外側腹闆斜置,斜腹闆厚度教直腹闆厚度多5cm,斜率不變。斜拉索利用填充型環氧樹一脂塗層鋼絞線,噴塗環氧之後,直徑不低于16mm,懸臂澆注梁段最大控制重量約為3150kN,共設置20個節段,其中0号段的長度為12m,1~5号段的長度為3.0m,6~19号段的長度為4.0m。

靈江大橋橋梁設計新穎,緩解了臨海市區與第一重鎮杜橋鎮的交通壓力,完善臨海市城市建設具有重要意義。全橋結構總體布置如圖1所示。

圖1靈江大橋主橋橋型布置圖2.矮塔斜拉橋施工關鍵技術

2.1分絲管安裝技術

分絲管是矮塔斜拉橋索塔鞍座的一種重要表現形式,起着固定拉索中鋼絞線的作用。靈江大橋每個索塔内設置了22個斜拉索鞍座,每個斜拉索鞍座對應一個分絲管。因此,為保證鞍座位置安全的準确性,應對分絲管的定位進行有效控制。對此,可采用試拼法确定分絲管和索塔模闆的位置。首先,進行索鞍段模闆組裝,水平放置索塔側面模闆,利用水準儀進行找平後将索塔前、後面模闆相連接,并借助臨時組件進行頂面固定,依據相關規定進行模闆位置調整[1]。其次,在所組裝的模闆上進行鑽研,固定錨墊闆,從而安裝第一排分絲管,實現分絲管安裝的找平與固定。此外,确定分絲管所在位置後,将其與錨墊闆進行焊接。并重複上述操作完成後續工作。

2.2索塔澆築技術

索塔位于矮塔斜拉橋中央分隔帶上,為鋼筋混凝土實心矩形截面,橫橋向寬2.0m,順橋向長4~5m,塔身上布設了一定的鞍座,用以實現斜拉索的有效通過。由于索塔整體結構受力複雜,鋼筋布置數量較大,加之各種預埋件、分絲管較多,因此在實踐施工中索塔澆築為索塔施工關鍵技術。在此過程中,需嚴格依據“清除梁頂表面浮漿、雜物→底部段鋼筋安裝→底部段模闆安裝→測量放樣→底部段混凝土澆築→分絲管安裝(需測量放樣)→索鞍段鋼筋安裝→索鞍段模闆安裝→索鞍段混凝土澆築(需測量放樣)→頂部段鋼筋安裝→頂部段模闆安裝→底頂部混凝土澆築(需測量放樣)→混凝土養護、拆除模闆”工藝流程進行操作。在此實踐操作過程中,應科學設計混凝土配合比(表1),用以從根本上保證索塔澆築質量。與此同時,也需注意以下幾點要求:第一,對索塔鋼筋進行編号管理,依據編号順序進行實踐規範性操作;第二,為降低分絲管、預埋部件等對索塔建築的影響,在鋼筋安裝過程中需預留混凝土振搗空間;第三,在吊裝過程中需控制好模闆安裝的精确度,保證澆築過程中不會出現模闆跑偏問題;第四,在鋼筋混凝土工程中,需依據工程建設要求與相關規定,合理選擇混凝土原材料,通過配比試驗,确定混凝土配合比,在養護工作中需根據當地氣候條件科學選擇養護方法,如夏季施工時,在拆模前應采用蓄水養護法進行處理,在拆摸後利用性能較好的養生液進行養護[2]。

2.3主梁混凝土澆築技術

由主梁的設計結構可知,主梁結構的混凝土施工與一般連續箱梁混凝土施工存在一定的差異性,對此需根據矮塔斜拉橋主梁結構特征,加強主梁混凝土澆築技術的研究。研究與實踐經驗總結發現主梁挂籃技術是主梁混凝土澆築施工的關鍵技術。根據靈江大橋連續梁段設計的分段長度、外形尺寸與斷面方式,設計挂籃形式為菱形三角挂籃,由走行系統、承重系統、錨固與懸吊系統、模闆系統共同組成,設計挂籃使用最重梁段3150KN,挂籃自重約83t[3]。在挂籃懸臂混凝土施工過程中需遵循“挂籃設計、制作→挂籃拼裝、試壓→挂籃移動、調校、錨固→底闆及腹闆鋼筋綁紮→預應力管道施工→安裝内外模闆(螺杆)施工及腹闆堵頭模闆→頂闆鋼筋綁紮→安裝頂闆堵頭模闆→安裝預應力管道、模闆,縱、豎向預應力管道→混凝土澆築、養護→預應力張拉、真空壓漿”施工流程進行具有操作。其中在進行塔吊安裝時,需做好測量放樣工作,利用沙袋分級加載法,進行預壓,用以驗證挂籃系統的穩定性與整體強度。此外,施工過程中需采用一定的安全保障技術,如設置安全網、上下走行梯等,提升施工安全性。

結論

本文以靈江大橋為例,依據矮塔斜拉橋結構特征,結合靈江大橋水文條件、工程條件、施工條件,制定了相适宜的施工方案,并采用科學施工技術進行了實踐,在一定程度上為同類橋梁施工提供了參考依據。

參考文獻:

[1]覃巍巍,石偉,雷歡.京杭運河矮塔斜拉橋主塔及斜拉索施工方案[J].預應力技術,2017(06):10-14.

[2]伍德華.OVMAT矮塔斜拉索體系施工關鍵技術的初步研究[J].低碳世界,2017(03):203-204.

[3]李春元.大型跨海矮塔斜拉橋施工關鍵技術[J].公路交通科技(應用技術版),2016,12(06):273-276.

作者簡介:李春生,潘江波,浙江交工集團股份有限公司大橋分公司浙江省杭州市310052
   

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